(57)【要約】  大容量の長距離光通信を実現できるマルチコアファイバを提供することを目的とする。  ７個以上のコア１１ａ〜１１ｃと、それぞれのコアの外周を被覆し、断面における形状が円形であるクラッド１２とを備え、互いに隣り合うコアの直径は、互いに異なり、コアは、おのおの使用波長においてシングルモード伝搬をし、コアのクラッド１２に対する比屈折率差は、１．４％未満とされ、互いに隣り合う前記コアの中心間距離は、５０μｍ未満とされ、それぞれのコアの使用波長をλとし、互いに隣り合うコアの中心間距離をΛとし、それぞれのコアの使用波長におけるモードフィールド径をＭＦＤとし、それぞれのコアの理論カットオフ波長をλｃとする場合に、（Λ／ＭＦＤ）・（２λｃ／（λｃ＋λ））≧３．９５を満たし、中心から最も遠いコアの外周とクラッドの外周との距離が、コアのモードフィールド径の２．５倍以上であることを特徴とする。
2011024808.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
７個以上のコアと、
それぞれの前記コアの外周を被覆し、断面における形状が円形であるクラッドと、
を備え、
互いに隣り合う前記コアの直径は、互いに異なり、
前記コアは、おのおの使用波長においてシングルモード伝搬をし、
前記コアの前記クラッドに対する比屈折率差は、１．４％未満とされ、
互いに隣り合う前記コアの中心間距離は、５０μｍ未満とされ、
それぞれの前記コアの使用波長をλとし、互いに隣り合うそれぞれの前記コアの中心間距離をΛとし、それぞれの前記コアの使用波長におけるモードフィールド径をＭＦＤとし、それぞれの前記コアの理論カットオフ波長をλｃとする場合に、
（Λ／ＭＦＤ）・（２λｃ／（λｃ＋λ））≧３．９５
を満たし、
中心から最も遠い前記コアの外周と前記クラッドの外周との距離が、前記コアのモードフィールド径の２．５倍以上ある
ことを特徴とするマルチコアファイバ。
【請求項２】
互いに隣り合う前記コアの直径の差は、互いに隣り合う前記コアの直径の平均における０．３％以上５％未満とされる
ことを特徴とする請求項１に記載のマルチコアファイバ。
【請求項３】
互いに隣り合う前記コアの直径の差は、互いに隣り合う前記コアの直径の平均における１％以上５％未満とされる
ことを特徴とする請求項２に記載のマルチコアファイバ。
【請求項４】
互いに隣り合う前記コアの中心間距離とそれぞれの前記コアの使用波長におけるモードフィールド径との比が、
（中心間距離）／（モードフィールド径）≧４．３
であることを特徴とする請求項３に記載のマルチコアファイバ。
【請求項５】
前記コアの前記クラッドに対する比屈折率差は、１．１％未満である
ことを特徴とする
請求項１から４のいずれか１項に記載のマルチコアファイバ。
【請求項６】
互いに隣り合う前記コアの比屈折率差の差が、互いに隣り合う前記コアの比屈折率差の平均の１％以上３％未満である
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のマルチコアファイバ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチコアファイバに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、一般に普及している光ファイバ通信システムに用いられる光ファイバは、１本のコアの外周がクラッドにより被覆される構造をしており、このコア内を光信号が伝搬することで情報が伝送される。そして、近年光ファイバ通信システムの普及に伴い、光ファイバにより伝送される情報量が飛躍的に増大している。このような伝送される情報量の増大に伴い、光ファイバ通信システムにおいては、数十本から数百本といった多数の光ファイバが用いられることで、大容量の長距離光通信が行われている。【０００３】
こうした光ファイバ通信システムにおける光ファイバの数を低減させるため、複数のコアの外周が１つのクラッドにより被覆されたマルチコアファイバを用いて、それぞれのコアを伝搬する光により、複数の信号を伝送させることが知られている。【０００４】
下記非特許文献１には、このようなマルチコアファイバが記載されている。しかし、下記非特許文献１によると、クラッド内に複数のコアが形成された光ファイバにおいては、コア同士が光学的に結合して、コア内を伝搬する光信号が互いに干渉し合う場合があるとしている。そこで、このような光信号の干渉の抑制には、コア間の距離を大きくしてコア同士が光学的に結合することを防止することや、クラッドに対する比屈折率差をより高くして光をコアに集中させることや、互いに隣り合うコア同士で大きく異なる比屈折率差としてコア同士が光学的に結合することを抑制することが有効であるとされている。そして、下記非特許文献１によれば、例えば、クラッドに対する比屈折率差が０．３５％であるコアが複数用いられるマルチコアファイバの場合、コアの中心間距離が７０μｍ以上であれば、光の干渉を小さく抑えることができ、さらに、互いに隣り合うコア同士で大きく異なる比屈折率差を持つ場合、コアの中心間距離が３５μｍ以上であれば、光の干渉を小さく抑えることができるとされている。このように中心間距離を小さくすることで、通常用いられる１２５μｍの光ファイバに７本のコアを配置することができるとしている（非特許文献１）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Ｍａｓａｎｏｒｉ  ＫＯＳＨＩＢＡ  “Ｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｏｕｓ  ｍｕｌｔｉ−ｃｏｒｅ  ｆｉｂｅｒｓ：  ｐｒｏｐｏｓａｌ  ａｎｄ  ｄｅｓｉｇｎ  ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ”  ＩＥＩＣＥ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｅｘｐｒｅｓｓ，  Ｖｏｌ.６，  Ｎｏ．２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記非特許文献１に記載のマルチコアファイバのように、比屈折率差を高くすると、モードフィールド径が小さくなりすぎ、マルチコアファイバ同士が接続された光通信システムにおいて、接続損失が大きくなる場合がある。一方、比屈折率差が小さい場合においては、互いに隣り合うコア同士で光の干渉が生じてしまう場合がある。このように、接続損失が生じたり、互いに隣り合うコア同士で光の干渉が生じたりすると、光通信におけるエラーレートが高くなる傾向にある。従って、このような場合、一般的に通信速度を低下させたり、通信距離を短くしたりする必要が生じる。【０００７】
そこで、本発明は、大容量の長距離光通信を実現できるマルチコアファイバを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のマルチコアファイバは、７個以上のコアと、それぞれの前記コアの外周を被覆し、断面における形状が円形であるクラッドと、を備え、互いに隣り合う前記コアの直径は、互いに異なり、前記コアは、おのおの使用波長においてシングルモード伝搬をし、前記コアの前記クラッドに対する比屈折率差は、１．４％未満とされ、互いに隣り合う前記コアの中心間距離は、５０μｍ未満とされ、それぞれの前記コアの使用波長をλとし、互いに隣り合うそれぞれの前記コアの中心間距離をΛとし、それぞれの前記コアの使用波長におけるモードフィールド径をＭＦＤとし、それぞれの前記コアの理論カットオフ波長をλｃとする場合に、
（Λ／ＭＦＤ）・（２λｃ／（λｃ＋λ））≧３．９５
を満たし、
中心から最も遠い前記コアの外周と前記クラッドの外周との距離が、前記コアのモードフィールド径の２．５倍以上あることを特徴とするものである。【０００９】
このようなマルチコアファイバによれば、互いに隣り合うコアの中心間距離が５０μｍ未満であるため、一般に使用されるクラッドの外径が１５０μｍや１２５μｍの光ファイバにおいて、７個以上のコアを配置することができ、７個以上のコアを有するため大容量の通信が可能である。そして、互いに隣り合うコアの直径が互いに異なり、各コアの使用波長をλとし、互いに隣り合うコアの中心間距離をΛとし、各コアの使用波長におけるモードフィールド径をＭＦＤとし、コアの理論カットオフ波長をλｃとする場合に、
（Λ／ＭＦＤ）・（２λｃ／（λｃ＋λ））≧３．９５
を満たす。従って、互いに隣り合うコアの光学的な結合が抑制されるので、複数のコアを配置しても、それぞれのコアを伝搬する信号光が互いに干渉することを抑制することができる。さらに、それぞれのコアの比屈折率差は１．４％未満とされるため、マルチコアファイバ同士を接続する際に接続損失が生じることが抑制できる。また、コアの外周とクラッドの外周との距離が、コアのモードフィールド径の２．５倍以上あるため、コアを伝搬する信号光がクラッドの外に漏えいすることが防止できる。こうして、光通信におけるエラーレートが低減できるため、大容量の長距離光通信が実現できる。【００１０】
また、上記マルチコアファイバにおいて、互いに隣り合う前記コアの直径の差は、互いに隣り合う前記コアの直径の平均における０．３％以上５％未満とされることが好ましい。【００１１】
このようなマルチコアファイバによれば、互いに隣り合うコアの直径の差が、互いに隣り合うコアの直径の平均における０．３％以上とされるため、互いに隣り合うコアの光学的な結合がより抑制される。そして、互いに隣り合うコアの直径の差が、互いに隣り合うコアの直径の平均における５％未満とされるため、それぞれのコアにおいて、光学特性を大きく変化させることなく伝送路を構成でき、それぞれのコアにおいて略同じ条件で光信号を伝搬させることができる。従って、コアに入力する光信号の条件や設備をコア毎に変える必要がなく、光信号の処理が容易になる。また、全てのコアを略同等の伝送路とみなすことができるので、複数のマルチコアファイバ同士を接続する場合、接続する側のマルチコアファイバ、及び、接続される側のマルチコアファイバにおける各コアを任意に組み合わせて接続しても、接続損失が増大する等の問題を防止できる。【００１２】
更に、上記マルチコアファイバにおいて、互いに隣り合う前記コアの直径の差は、互いに隣り合う前記コアの直径の平均における１％以上５％未満とされることがより好ましい。【００１３】
更に、上記マルチコアファイバにおいて、互いに隣り合う前記コアの中心間距離とそれぞれの前記コアの使用波長におけるモードフィールド径との比が、
（中心間距離）／（モードフィールド径）≧４．３
であることが好ましい。【００１４】
このようなマルチファイバコアによれば、互いに隣り合うコアの光学的な結合がより抑制されるので、複数のコアを配置しても、それぞれのコアを伝搬する信号光が互いに干渉することをより抑制することができる。【００１５】
また、上記マルチコアファイバにおいて、前記コアの前記クラッドに対する比屈折率差は、１．１％未満であることが好ましい。【００１６】
このように構成することにより、より接続損失を抑制することができる。【００１７】
また、上記マルチコアファイバにおいて、互いに隣り合う前記コアの比屈折率差の差が、互いに隣り合う前記コアの比屈折率差の平均の１％以上３％未満であることが好ましい。【００１８】
このようなマルチコアファイバであれば、互いに隣り合うコアの比屈折率差が、互いに異なるため、隣り合うコア同士の光学的な結合がより抑制され、コアを伝搬する光の干渉がより抑制される。特に比屈折率の差が平均の１％以上とされることで、互いに隣り合うコア同士の比屈折率差が同等である場合に比して、互いに隣り合うコアの光学的な結合がより抑制される。また、互いに隣り合うコアの比屈折率差の差が平均の３％未満であることで、それぞれのコアにおいて、光学特性を大きく変ずることなく伝送路を構成でき、それぞれのコアにおいて略同じ条件で光信号を伝搬させることができる。従って、コアに入力する光信号の条件や設備をコア毎に変える必要がなく、光信号の処理が容易になる。このように全てのコアを略同等の伝送路とみなすことができるので、接続時に各コアを任意に接続しても、接続損失が増大することを防止できる。なお、例えば、互いに隣り合うコアの比屈折率差の平均が０．７％のマルチコアファイバの場合、互いに隣り合うコアの比屈折率差の平均が１％以上３％未満とは、比屈折率差で０．００７％から０．０２１％に相当する。
【発明の効果】
【００１９】
以上の様に、本発明によれば、大容量の長距離光通信を実現できるマルチコアファイバが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態に係るマルチコアファイバの長手方向に垂直な断面における様子を示す断面図である。
【図２】比屈折率差とコアの直径との関係を示す図である。
【図３】互いに隣り合うコアの直径の差と信号光の干渉の量（クロストーク量）との関係を示す図である。
【図４】コアの中心間距離とモードフィールド径との比と、長さ１ｋｍあたりのクロストーク量との関係を示す図である。
【図５】コアの中心間距離とモードフィールド径との比と、長さ１ｋｍあたりのクロストーク量との関係を示す図である。
【図６】コアの中心間距離とモードフィールド径と理論カットオフ波長と光信号の波長とが所定の関係を満たした値と、長さ１ｋｍあたりのクロストーク量との関係を示す図である。
【図７】図６において互いに隣り合う一組のコアのコア径の差を変えた場合の図である。
【図８】比屈折率差とコアの中心間距離との関係を示す図である。
【図９】コアの比屈折率差と接続損失との関係を示す図である。
【図１０】モードフィールド径のコアの直径の依存性を示す図である。
【図１１】本発明の第２実施形態に係るマルチコアファイバの長手方向に垂直な断面における様子を示す断面図である。
【図１２】互いに隣り合うコアの比屈折率差の差と、信号光の干渉の量（クロストーク量）との関係を示す図である。
【図１３】モードフィールド径のコアデルタの依存性を示す図である。
【図１４】図１に示すマルチコアファイバの変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明に係るマルチコアファイバの好適な実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２２】
（第１実施形態）
図１は、本発明の実施形態に係るマルチコアファイバの長手方向に垂直な断面における様子を示す断面図である。
【００２３】
図１に示すように、マルチコアファイバ１０は、直径が互いに異なる複数のコア１１ａ、１１ｂ、１１ｃと、それぞれのコア１１ａ、１１ｂ、１１ｃの外周を被覆するクラッド１２と、クラッド１２の外周を被覆する内側保護層１３と、内側保護層１３の外周を被覆する外側保護層１４とから構成される。なお、図１においては、コアの総数が７本の場合を示している。
【００２４】
複数のコア１１ａ、１１ｂ、１１ｃは、マルチコアファイバ１０の断面において、一定の間隔をあけて配置されている。具体的には、クラッド１２の中心に１つのコア１１ａが配置されており、コア１１ａの周囲に複数のコア１１ｂと複数のコア１１ｃとが、周方向において交互並べられて配置されている。そして、コア１１ｂ及びコア１１ｃは、互いに隣り合うコア１１ｂとコア１１ｃとの中心間距離が、それぞれ等しくなるように配置されている。さらに、コア１１ｂ及びコア１１ｃは、コア１１ａとコア１１ｂとの中心間距離、及び、コア１１ａとコア１１ｃとの中心間距離が、互いに隣り合うコア１１ｂとコア１１ｃとの中心間距離と等しくなるように配置されている。このようにして、複数のコア１１ａ、１１ｂ、１１ｃは、コア１１ａを中心として、コア１１ａ、コア１１ｂ、コア１１ｃを一組にした三角格子状に配置されている。従って、コア１１ａは、コア１１ｂ及びコア１１ｃと隣り合い、コア１１ｂは、コア１１ｃ及びコア１１ａと隣り合い、コア１１ｃは、コア１１ｂ及びコア１１ａと隣り合う。このように三角格子状にコア１１ａ〜１１ｃを配置することは、コアの充填率が高くなる観点から好ましい。なお、コアの充填率とは、コアの数をクラッド断面積で除したものを意味する。
【００２５】
また、コア１１ａの直径、及び、コア１１ｂの直径、及び、コア１１ｃの直径は、上記のように互いに異なる大きさとされる。従って、互いに隣り合うコアの直径は、互いに異なる大きさとされている。このようにして、複数のコアは、直径の異なる３種類のコアにより、互いに隣り合うコアの直径が互いに異なる大きさとなるように配置されている。この互いに隣り合うコアの直径の差は、互いに隣り合うコアの直径の平均における０．３％以上５％未満とされる。さらに互いに隣り合うコアの直径の差は、互いに隣り合うコアの直径の平均における１％以上５％未満とされることがより好ましい。
【００２６】
このようなマルチコアファイバ１０における各構成の大きさは、その用途により適切に選択されるため、特に制限されるものではないが、例えば、コア１１ａ、１１ｂ、１１ｃの直径は、それぞれ４μｍ〜９μｍとされ、クラッド１２の外径は、８０μｍ〜２００μｍとされ、内側保護層１３の外径は、９０μｍ〜３５０μｍとされ、外側保護層１４の外径は、１２０μｍ〜４００μｍとされる。また、互いに隣り合うそれぞれのコア１１ａ、コア１１ｂ、コア１１ｃにおける中心間距離は、それぞれ２０μｍ以上５０μｍ未満とされる。
【００２７】
また、このマルチコアファイバ１０において、複数のそれぞれのコア１１ａ、１１ｂ、１１ｃの屈折率は、クラッド１２の屈折率よりも高くされる。そして、コア１１ａ、１１ｂ、１１ｃのクラッド１２に対する比屈折率差（コアデルタ）は互いに等しくされる。このコアデルタは、１．４％未満とされる。
【００２８】
このようなコア１１ａ、１１ｂ、１１ｃを構成する材料としては、例えば、屈折率を高くするドーパントが添加される石英等が挙げられる。このようなドーパントとしては、酸化ゲルマニウム（ＧｅＯ２）や酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）等が挙げられる。また、クラッド１２を構成する材料としては、例えば、何らドーパントが添加されない石英や、フッ素（Ｆ）等の屈折率を下げるドーパントが添加される石英が挙げられる。また、内側保護層１３及び外側保護像１４を構成する材料としては、例えば、アクリレート等の紫外線硬化樹脂が挙げられる。なお、コア１１ａ〜１１ｃとクラッド１２を含むマルチコアファイバ１０の主構成材料としては、上記のように石英ガラスが一般的である。しかしながら、フッ化物ガラスやカルコゲナイド等の多成分ガラスやＰＭＭＡ（Polymethylmethacrylate）等の透光性プラスチックが主構成材料として用いられても良い。
【００２９】
なお、本実施形態におけるマルチコアファイバ１０は光通信に用いられる為、マルチコアファイバ１０のコア１１ａ〜１１ｃは、信号光をシングルモード伝搬する。仮に使用波長（信号波長）において、コア１１ａ〜１１ｃがマルチモード光を伝搬可能である場合、信号光がモード分散の影響を受けて、光通信におけるエラーレートが増加する。この信号光のシングルモード化は、理論カットオフ波長が使用波長未満になるようコアの直径、コアデルタを調整することで実現できる。また、完全に理論カットオフ以下に設計せずとも、高次モードと基本モード間の伝搬損失の差を利用して、例えば、ＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．６５０．１に定義されているケーブルカットオフ波長が使用波長未満になるようコア１１ａ〜１１ｃの直径、コアデルタを調整してもよい。さらに、このケーブルカットオフ波長が使用波長以上である場合においても、線路長やケーブル構造、敷設環境等を勘案した実使用条件において、カットオフ波長（一般に実効カットオフ波長と呼ばれる。）が使用波長未満であればよい。このように理論カットオフ波長が使用波長未満にならない場合のおいても、理論カットオフ波長は、使用波長の１．１９倍以下とされている。
【００３０】
また、使用波長は特に限定するものではないが、一般的な通信が行われるＯバンドからＬバンド（１２６０ｎｍから１６２５ｎｍ）のいずれかであることが望ましく、とくに１２６０ｎｍから１３４０ｎｍのＯバンド、１５３５ｎｍから１５６５ｎｍのＣバンド、１５６５ｎｍから１６２５ｎｍのＬバンドのいずれかもしくは複数から選択されることが望ましい。また、波長多重伝送によって伝送容量を増やすこともより好ましい。
【００３１】
次に、上述のコアデルタと、モードフィールド径との関係について説明する。
【００３２】
図２は、理論カットオフ波長が１．３０μｍの場合のコアデルタとコアの直径との関係を示す図である。図２に示すように、コアデルタが大きくなると、コアの直径が小さくなる。よって、理論カットオフ波長が一定のときは、それぞれの波長において、コアデルタが大きくなるほど、モードフィールド径が小さくなるといえる。
【００３３】
次に、外径が１２５μｍのクラッド１２に７個以上のコア１１ａ〜１１ｃを配置するために必要とされる各コアが満たす要件について説明する。
【００３４】
まず、互いに隣り合うコアの直径の差と、信号光の干渉（クロストーク）との関係について説明する。
【００３５】
図３の（ａ）、（ｂ）は、マルチコアファイバ１０のコア１１ａ〜１１ｃを伝搬する光信号の波長が１．３１μｍ、１．５５μｍのそれぞれについて、互いに隣り合うコアの中心間距離が２０μｍ、３０μｍ、４０μｍのそれぞれにおいて、互いに隣り合うコアの直径の差と、信号光の干渉との関係を示す図である。図３の（ａ）、（ｂ）のそれぞれにおいて、横軸は、一方のコアの直径が６μｍとされる場合における他方のコアの直径を示している。また、縦軸は、それぞれのコアの直径が等しい場合のクロストーク量を１とした場合に、他方のコアの直径が変化する場合のクロストーク量を示している。なお、縦軸は、デシベル（ｄＢ）表示である。具体的には、コアの直径が６μｍ付近において、コアデルタが０．７％の場合の計算結果を用いて、互いに隣り合う一組のコアのクロストーク量を示している。
【００３６】
図３の（ａ）、（ｂ）に示すように、光信号の波長が長い１．５５μｍにおけるクロストーク量の方が、波長が短い１．３１μｍにおけるクロストーク量より多くなっている。ここで、図３の（ｂ）に示すように、光信号の波長が１．５５μｍの場合において、互いに隣り合うコアの中心間距離が２０μｍである場合、互いに隣り合うコアの直径が０．０２μｍ（０．３％）異なると、クロストーク量が約２０ｄＢ小さくなることが分かる。同様に、互いに隣り合うコアの中心間距離が３０μｍである場合、互いに隣り合うコアの直径が０．０２μｍ（０．３％）異なると、クロストーク量が、約６０ｄＢ小さくなることが分かる。さらに、互いに隣り合うコアの中心間距離が４０μｍである場合、互いに隣り合うコアの直径が０．０２μｍ（０．３％）異なると、クロストーク量が、約１００ｄＢ小さくなることが分かる。このように、互いに隣り合うコアの直径が互いに異なると、クロストークは大幅に低減される。さらに、コアの直径の差が０．０６μｍ（１．０％）になると、コアの直径の差が０．３％の場合よりもさらに１０ｄＢ程度クロストークが低減される。このようなコアの直径の差とクロストークの関係において、本実施形態におけるマルチコアファイバ１０は、上述のように、互いに隣り合うコアの直径の差が、０．３％以上（０．０２μｍ以上）とされるため、クロストーク量が十分に低減される。
【００３７】
なお、伝送上許容されるクロストークの上限は、伝送方式や伝送機器、伝送速度、伝送距離等によってさまざまであるが、一般的に−３０ｄＢ程度とされる。従って、最低限満たすべき伝送距離として、より伝送特性上厳しい条件である、波長１．５５μｍにおいて伝送距離１ｋｍにおけるクロストーク量が−３０ｄＢであれば問題ない。
【００３８】
また、本実施形態におけるマルチコアファイバ１０は、上述のように互いに隣り合うコアの直径の差が、互いに隣り合うコアの直径の平均における５％未満とされるため、それぞれのコアにおいて、略同じ条件で光信号を伝搬させることができる。従って、コアに入力する光信号の条件や設備をコア毎に変える必要がなく、光信号の処理が容易になる。また、全てのコアを略同等の伝送路とみなすことができるので、複数のマルチコアファイバ同士を接続時する場合において、接続する側のマルチコアファイバ、及び、接続される側のマルチコアファイバにおける各コアを任意に組み合わせて接続しても、接続損失が増大する等の問題が発生することを防止することができる。
【００３９】
次に、互いに隣り合うコア同士の中心間距離について説明する。コアの中心間距離は、出来るだけ小さいことが望ましい。特に、１５０μｍのクラッド外径のファイバに７個以上のコア、より好ましくは一般的な光ファイバのクラッド外径である１２５μｍのファイバに７個以上のコア、もしくはコアの充填率でそれ以上のコアを充填できることを満足するためには、コアの中心間距離が５０μｍ以下としなければならない。
【００４０】
次に、コアの中心間距離Λとモードフィールド径ＭＦＤとの比（中心間距離／モードフィールド径：Λ／ＭＦＤ）と、クロストーク量との関係について説明する。
【００４１】
図４は、コアの中心間距離とモードフィールド径との比と、長さ１ｋｍあたりのクロストーク量との関係を示す図である。具体的には、この関係を示すために、互いに隣り合う一組のコア間でのクロストーク量を計算により求めて、その結果を示す図である。ここで、互いに隣り合う一組のコアのコア径の差は１％あり、理論カットオフ波長λｃは１．３０とした。図４の（ａ）は、光信号の波長が１．３１μｍにおいて、Λ／ＭＦＤを横軸に示し、１ｋｍ当たりのクロストーク量を縦軸に示した図である。図４の（ｂ）は、光信号の波長が１．５５μｍにおいて、Λ／ＭＦＤを横軸に示し、１ｋｍ当たりのクロストーク量を縦軸に示した図である。なお、図４において「Δ」は、コアデルタを示す。図４の（ａ）、（ｂ）に示すように、コアデルタの値に関係なく、Λ／ＭＦＤが定まると、クロストーク量は略一義的に定まる。また、図４の（ａ）と（ｂ）とを比較すると、Λ／ＭＦＤが同じ値である場合、光信号の波長が１．５５μｍのクロストーク量の方が大きくなっている。従って、光信号の波長が１．５５μｍにおいてクロストーク量が−３０ｄＢ以下となる条件であれば、光信号の波長が１．３１μｍにおいても、クロストーク量が−３０ｄＢとなる。従って、最低限満たすべきクロストーク量（１ｋｍ伝送時−３０ｄＢ）を満たすためには、互いに隣り合う一組のコアのコア径の差が１％あり、理論カットオフ波長λｃが１．３０の場合、Λ／ＭＦＤが４．３以上とされる。
【００４２】
図５は、図４と同様に、コアの中心間距離とモードフィールド径との比と、長さ１ｋｍあたりのクロストーク量との関係を示す図である。具体的には、光信号の波長λが１．３１μｍ、１．５５μｍのそれぞれにおいて、理論カットオフ波長λｃが１．３０μｍと１．５０μｍにおけるΛ／ＭＦＤを示す図である。なお、図５においても、図４と同様に互いに隣り合う一組のコアのコア径の差が１％である場合で計算をしている。図５に示すように、理論カットオフ波長λｃが１．５０μｍで光信号の波長が１．３１μｍである場合に、１ｋｍ当たりのクロストーク量が−３０ｄＢになるΛ／ＭＦＤが最も小さく、理論カットオフ波長λｃが１．３０μｍで光信号の波長が１．５５μｍである場合に、１ｋｍ当たりのクロストーク量が−３０ｄＢになるΛ／ＭＦＤが最も大きくなる。従って、図５よりΛ／ＭＦＤが４．３以上であれば、１ｋｍのクロストーク量が−３０ｄＢ以下になる。
【００４３】
図６は、図５と同様の条件において、コアの中心間距離とモードフィールド径とカットオフ周波数と光信号の周波数とが所定の関係を満たした値と、長さ１ｋｍあたりのクロストーク量との関係を示す図である。具体的には、光信号の波長λが１．３１μｍ、１．５５μｍのそれぞれにおいて、理論カットオフ波長λｃが１．３０μｍ及び１．５０μｍにおける下記式１を横軸に示し、１ｋｍ当たりのクロストーク量を縦軸に示した図である。
（Λ／ＭＦＤ）・（２λｃ／（λｃ＋λ））      ・・・（式１）
【００４４】
図６に示すように、上記式１と１ｋｍ当たりのクロストーク量との関係は、光信号の波長λや理論カットオフ波長λｃによらず、略直線状となる。そして、図６から、最低限満たすべきクロストーク量（１ｋｍ伝送時−３０ｄＢ）を満たすためには、上記式１が３．８以上であれば良いことが分かる。そして、この条件を満たしていれば、図４を用いて説明したΛ／ＭＦＤが４．３以上という条件を満たすことになる。
【００４５】
図７は、図６において互いに隣り合う一組のコアのコア径の差を変えた場合の図である。具体的には、互いに隣り合う一組のコアのコア径の差が０．３％である場合において、図６と同様にして、光信号の波長λが１．３１μｍ、１．５５μｍのそれぞれにおいて、理論カットオフ波長λｃが１．３０μｍ及び１．５０μｍにおける上記式１を横軸に示し、１ｋｍ当たりのクロストーク量を縦軸に示した図である。図７より、互いに隣り合う一組のコアのコア径の差が０．３％である場合においては、最低限満たすべきクロストーク量（１ｋｍ伝送時−３０ｄＢ）を満たすためには、上記式１が３．９５以上であれば良いことが分かる。また、一般的に、互いに隣り合うコアのコア径を異なるようにして、光ファイバを製造すると、コア径が互いに０．３％以上異なるため、互いに隣り合うコアのコア径が互いに異なる場合において、１ｋｍ当たりのクロストーク量が−３０ｄＢ以下であるためには、上記式１が３．９５以上であれば良いことになる。
【００４６】
次に、具体的なコア充填条件における、クロストーク許容値とコアのコアデルタの下限を説明する。図８は、コアデルタとコア間距離との関係を示す図である。具体的には、図８の（ａ）は、コアを伝搬する光信号の波長が１．５５μｍで、互いに隣り合うコアの直径の差が、互いに隣り合うコアの直径の平均から１．０％である場合に、それぞれのコア間距離において、１ｋｍ当たりのクロストーク量が−３０ｄＢ以下となる場合（Λ／ＭＦＤが４．３以上となる場合）のコアデルタが満たすべき領域を示し、図８の（ｂ）は、コアを伝搬する光信号の波長が１．５５μｍで、互いに隣り合うコアの直径の差が、互いに隣り合うコアの直径の平均から０．３％である場合に、それぞれのコア間距離において、１ｋｍ当たりのクロストーク量が−３０ｄＢ以下となる場合（Λ／ＭＦＤが４．３以上となる場合）のコアデルタが満たすべき領域を示す。
【００４７】
図８の（ａ）において斜線で示すように、互いに隣り合うコアの直径の差が、互いに隣り合うコアの直径の平均から１．０％である場合において、クロストークが−３０ｄＢ以下となるためには、コア間距離Λが５０μｍでは、コアデルタは０．２７％以上とされ、コア間距離Λが４０μｍでは、コアデルタは０．４５％以上とされ、コア間距離Λが３０μｍでは、コアデルタは０．７５％以上とされる。また、図８の（ｂ）において斜線で示すように、互いに隣り合うコアの直径の差が、互いに隣り合うコアの直径の平均から０．３％である場合において、クロストークが−３０ｄＢ以下となるためには、コア間距離Λが５０μｍでは、コアデルタは０．３０％以上とされ、コア間距離Λが４０μｍでは、コアデルタは０．４６％以上とされ、コア間距離Λが３０μｍでは、コアデルタは０．８１％以上とされる。このように、コア間距離を小さくする為には、コアデルタを大きくする必要あること分かる。
【００４８】
こうして、コア間距離を定めた場合のコアのコアデルタの実質的な下限が定まる。
【００４９】
次に、コアデルタと接続損失との関係について説明する。
【００５０】
図９は、コアのコアデルタと接続損失との関係を示す図である。すなわち、図９の（ａ）は、マルチコアファイバ１０のコア１１ａ〜１１ｃを伝搬する光信号の波長が１．３１μｍとされる場合において、コアデルタと接続損失との関係を示す図であり、図９の（ｂ）は、マルチコアファイバ１０のコア１１ａ〜１１ｃを伝搬する光信号の波長が１．５５μｍとされる場合において、コアデルタと接続損失との関係を示す図である。
【００５１】
具体的には、マルチコアファイバ同士を接続する場合に、接続する側のマルチコアファイバのコアの中心軸と、接続される側のマルチコアファイバのコアの中心軸とが、完全に一致した状態から、コアの中心軸のずれ（オフセット）が変化した状態の接続損失を示している。図９に示すように、コアデルタが大きくなるほど同じオフセットによる接続損失は大きくなる。また、オフセット量が同じであれば、短波長ほど接続損失は大きくなる。ここで、一般的な通信において許される接続損失は１接続点あたり０．５ｄＢ以下である。また、コネクタや融着器の性能から考えると、マルチコアファイバは中心軸のずれだけでなく、周辺コアにおいては回転ずれによるオフセットを考慮する必要があり、既存のファイバよりもオフセットが大きくなる恐れがある。しかしながら、オフセットが１．５μｍを超えることは特段の欠陥がない限り考慮する必要は無い。従って、オフセットについては、最大１．５μｍを考慮すれば十分である。以上の条件を考慮し、図９の（ａ）より、コアデルタの上限は１．４％程度とされる。また、図９の（ａ）より、コアデルタの上限が１．１％であることが、接続損失をより抑制する観点からより好ましい。
【００５２】
ところで、光通信に用いる光ファイバにおいては、接続点数や伝送方式によるものの、接続損失が０．５ｄＢを超える場合には、通信のエラーレートが高くなり、通信速度を低下させたり、通信距離を短くしなければならない。しかし、本実施形態のマルチコアファイバ１０においては、コアデルタが１．４％未満とされるため、接続損失が０．５ｄＢ未満とされる。従って、マルチコアファイバ１０同士が接続される場合においても、通信速度を低下させたり、通信距離を短くしたりせずに、光通信を行うことができる。
【００５３】
次に、コアの直径の変化によるコアの光学特性の変化の一例として、モードフィールド径のコアの直径の依存性について説明する。図１０は、モードフィールド径のコアの直径の依存性を示す図である。波長１.３１μｍ、１.５５μｍにおける結果を示している。図１０より、コアの直径の変化が５％以下であれば、実質的に略同じ条件で光信号を伝搬させることができる。従って、このような範囲であれば、コア１１ａ、１１ｂ、１１ｃに入力する光信号の条件をコア毎に変える必要がなく、光信号の処理が容易になる。
【００５４】
次に、コアの外周と、クラッドの外周との距離について説明する。図１を用いて説明したように、マルチコアファイバ１０においては、クラッド１２の外周は、内側保護層１３により被覆されている。この図１に示すクラッド１２の外周と各コア１１ａ〜１１ｃの外周との距離ｈが近いと、各コア１１ａ〜１１ｃを伝搬する信号光のフィールド（電界分布）がクラッド１２の外周にかかってしまい、その光は内側保護層１３の外に漏洩する場合がある。そのため、中心から最も遠いコアとクラッド１２の外周との距離ｈは、ある程度離される必要がある。また、同様に、クラッド１２の外周と中心から最も遠いコア１１ａ〜１１ｃとが近い場合には、マルチコアファイバ１０に印加される側圧や微小曲げの影響をうけやすく、マイクロベンド損失が発生しやすい。以上の鑑みると、クラッドの外周と中心から最も遠いコア１１ａ〜１１ｃの外周との距離ｈは少なくともコア１１ａ〜１１ｃの使用波長におけるモードフィールド径の２．５倍以上あることが好ましい。
【００５５】
本実施形態におけるマルチコアファイバ１０によれば、７個以上のコア１１ａ〜１１ｃを有するため大容量の通信が可能である。そして、互いに隣り合うコアの中心間距離が５０μｍ未満であり、かつ、互いに隣り合うコアの中心間距離と各コアの使用波長におけるモードフィールド径の比が、（中心間距離）／（モードフィールド径）≧４．３とされ、互いに隣り合うコアの直径が互いに異なる。さらに、互いに隣り合うコアの直径が互いに異なり、各コアの使用波長λと、互いに隣り合う前記コアの中心間距離Λと、各コアの使用波長におけるモードフィールド径ＭＦＤと、コアの理論カットオフ波長λｃとが、
（Λ／ＭＦＤ）・（２λｃ／（λｃ＋λ））≧３．９５
を満たす。このため、互いに隣り合うコアの光学的な結合が抑制されるので、複数のコア１１ａ〜１１ｃを配置しても、それぞれのコア１１ａ〜１１ｃを伝搬する信号光が互いに干渉することを抑制することができる。さらに、それぞれのコア１１ａ〜１１ｃの比屈折率差（コアデルタ）は１．４％未満とされるため、マルチコアファイバ同士を接続する際に接続損失が生じることが抑制できる。また、コア１１ａ〜１１ｃの外周とクラッド１２の外周との距離が、コア１１ａ〜１１ｃのモードフィールド径の２．５倍以上あるため、コア１１ａ〜１１ｃを伝搬する信号光がクラッド１２の外に漏えいすることが防止できる。こうして、光通信におけるエラーレートが低減できるため、大容量の長距離光通信が実現できる。
【００５６】
さらに、互いに隣り合うコアの直径の差が、互いに隣り合うコアの直径の平均における０．３％以上５％未満とされるため、互いに隣り合うコアの光学的な結合がより抑制される。そして、互いに隣り合うコアの直径の差が、互いに隣り合うコアの直径の平均における５％未満とされるため、それぞれのコア１１ａ〜１１ｃにおいて、光学特性を大きく変化させることなく伝送路を構成でき、それぞれのコア１１ａ〜１１ｃにおいて略同じ条件で光信号を伝搬させることができる。従って、コア１１ａ〜１１ｃに入力する光信号の条件や設備をコア毎に変える必要がなく、光信号の処理が容易になる。また、全てのコア１１ａ〜１１ｃを略同等の伝送路とみなすことができるので、複数のマルチコアファイバ同士を接続時する場合においても、接続する側のマルチコアファイバ、及び、接続される側のマルチコアファイバにおける各コアを任意に接続しても、接続損失が増大する等の問題が発生することを防止できる。
【００５７】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図１１を参照して詳細に説明する。なお、第１実施形態と同一又は同等の構成要素については、同一の参照符号を付して重複する説明は省略する。図１０は、本発明の第２実施形態に係るマルチコアファイバの長手方向に垂直な断面における様子を示す断面図である。
【００５８】
図１１に示すように、本実施形態のマルチコアファイバ２０は、１９本のコアを有する。これらのコアは、３種類のコア１１ａ、１１ｂ、１１ｃから構成され、マルチコアファイバ２０の断面において、コア１１ａが中心に配置される。そして、コア１１ａ、１１ｂ、１１ｃが一組とされて、それぞれのコアが三角格子状に配置される。こうして互いに隣り合うコアが、異なる直径のコアとされる。本実施形態においても三角格子状にコア１１ａ〜１１ｃを配置することは、コアの充填方法として、コアの充填率が高くなるので好ましい。
【００５９】
コア１１ａ、１１ｂ、１１ｃの直径、及び、互いに隣り合うそれぞれのコア１１ａ、１１ｂ、１１ｃにおける中心間距離は、第１実施形態と同様とされる。さらに本実施形態においては、コア１１ａ及びコア１１ｂ及びコア１１ｃのコアデルタが互いに異なる。つまり、マルチコアファイバ２０は、互いに隣り合うコアのコアデルタが異なる構成とされている。このようにコア１１ａ、１１ｂ、１１ｃにおいて、互いにコアデルタを変えるには、上述した石英に添加されるドーパントの量を、それぞれのコア１１ａ、１１ｂ、１１ｃ毎に変えれば良い。
【００６０】
次に、互いに隣り合うコアのコアデルタの差と、信号光の干渉との関係について説明する。
【００６１】
図１２は、互いに隣り合うコアのコアデルタの差と、信号光の干渉との関係を示す図である。具体的には、図１２の（ａ）は、光信号の波長が１.３１μｍである場合において、互いに隣り合う一組のコアのクロストーク量を示す図であり、一方のコアのコアデルタが０．７％である場合に、他方のコアのコアデルタが横軸とされている。同様に、図１２の（ｂ）は、光信号の波長が１．５５μｍである場合において、互いに隣り合う一組のコアのクロストーク量を示す図であり、一方のコアのコアデルタが０．７％である場合に、他方のコアのコアデルタが横軸とされている。
【００６２】
図１２の（ａ）に示すように、光信号の波長が１.３１μｍである場合においては、互いに隣り合うコアの中心間距離が２０μｍである場合に、互いに隣り合うコアのコアデルタの差が、０．００７％（コアデルタ０．７％に対して１％）異なると、クロストークの量が約−５３ｄＢとなる。さらに、互いに隣り合うコアの中心間距離が３０μｍである場合に、互いに隣り合うコアのコアデルタの差が、０．００７％（コアデルタ０．７％に対して１％）異なると、クロストークの量が約−１１０ｄＢとなる。さらに、互いに隣り合うコアの中心間距離が４０μｍである場合に、互いに隣り合うコアのコアデルタの差が、０．００７％（コアデルタ０．７％に対して１％）異なると、クロストークの量が約−１６５ｄＢとなる。さらに、コアデルタの差が０．０２１％（コアデルタ０．７％に対して３％）になると、コアデルタの差が０．００７％（コアデルタ０．７％に対して１％）の場合よりもさらに１０ｄＢ程度クロストークが低減される。
【００６３】
同様に図１２の（ｂ）に示すように、光信号の波長が１.５５μｍである場合においては、互いに隣り合うコアの中心間距離が２０μｍである場合に、互いに隣り合うコアのコアデルタの差が、０．００７％（コアデルタ０．７％に対して１％）異なると、クロストークの量が約−３５ｄＢとなる。さらに、互いに隣り合うコアの中心間距離が３０μｍである場合に、互いに隣り合うコアのコアデルタの差が、０．００７％（コアデルタ０．７％に対して１％）異なると、クロストークの量が約−７５ｄＢとなる。さらに、互いに隣り合うコアの中心間距離が４０μｍである場合に、互いに隣り合うコアのコアデルタの差が、０．００７％（コアデルタ０．７％に対して１％）異なると、クロストークの量が約−１２０ｄＢとなる。さらに、コアデルタの差が０．０２１％（コアデルタ０．７％に対して３％）になると、コアデルタの差が０．００７％（コアデルタ０．７％に対して１％）の場合よりもさらに１０ｄＢ程度クロストークが低減される。
【００６４】
このように、本実施形態におけるマルチコアファイバ２０は、互いに隣り合うコアのコアデルタが、異なるため、第１実施形態と比べ更にクロストーク量が、低減されている。
【００６５】
本実施形態におけるマルチコアファイバ２０によれば、互いに隣り合うコアの比屈折率差（コアデルタ）が互いに異なるため、隣り合うコア同士の光学的な結合がより抑制され、コアを伝搬する光の干渉がより抑制される。
【００６６】
次に、コアデルタの変化によるコアの光学特性の変化の一例として、モードフィールド径のコアデルタの依存性について説明する。図１３は、モードフィールド径のコアデルタの依存性を示す図である。図１３は、波長１.３１μｍ、１.５５μｍにおけるモードフィールド径のコアデルタの依存性の結果を示している。図１３より、コアの直径の変化が３％以下であれば、実質的に略同じ条件で光信号を伝搬させることができる。従って、このような範囲であれば、コア１１ａ、１１ｂ、１１ｃに入力する光信号の条件をコア毎に変える必要がなく、光信号の処理が容易になる。
【００６７】
以上、本発明について、第１、第２実施形態を例に説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００６８】
例えば、第１実施形態において、コア１１ａ、１１ｂ、１１ｃのコアデルタは、互いに等しいとされたが、互いに隣り合うコアの屈折率が互いに異なるものとしても良い。この場合、隣り合うコア同士の光学的な結合がより抑制され、コアを伝搬する光の干渉がより抑制される。
【００６９】
また、第１実施形態においてはコアが７本の例を示し、第２実施形態においてはコアが１９本の例を示したが、本発明においては、コアは他の数でも良い。図１４は、このようなコアの数が異なる、図１に示すマルチコアファイバの変形例を示す図である。なお、第１実施形態と同一又は同等の構成要素については、同一の参照符号を付して重複する説明は省略する。図１４に示すように、本例におけるマルチコアファイバ３０は、１０本のコアを有する。これらのコアは、４本のコアが直線状に配列され、この４本のコアを挟むように、それぞれ３本のコアが配列されている。また、これらのコアは、３種類のコア１１ａ、１１ｂ、１１ｃから構成され、コア１１ａ、１１ｂ、１１ｃが一組とされて、それぞれのコアが三角格子状に配置される。こうして互いに隣り合うコアが、異なる直径のコアとされる。なお、本例においても三角格子状にコア１１ａ〜１１ｃを配置することは、コアの充填方法として、コアの充填率が高くなるので好ましい。コア１１ａ、１１ｂ、１１ｃの直径、及び、互いに隣り合うそれぞれのコア１１ａ、１１ｂ、１１ｃにおける中心間距離は、第１実施形態と同様とされる。さらに本実施形態においては、コア１１ａ及びコア１１ｂ及びコア１１ｃのコアデルタが互いに異なる。つまり、マルチコアファイバ２０は、互いに隣り合うコアのコアデルタが異なる構成とされている。このように互いにコア１１ａ、１１ｂ、１１ｃにおいて互いにコアデルタを変えるには、上述した石英に添加されるドーパントの量を、それぞれのコア１１ａ、１１ｂ、１１ｃ毎に変えれば良い。
【００７０】
また、第１実施形態、第２実施形態、上記変形例において、それぞれのコアは、直径が異なる３種類のコア１１ａ〜１１ｃを用いたが、全てのコアの直径が異なる構成をとしても良い。
【実施例】
【００７１】
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明の内容をより具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものでは無い。【００７２】
（実施例１）
第１実施形態と同様にして、長さが２．５ｋｍのマルチコアファイバを作成した。このマルチコアファイバは、クラッドの直径を１４２μｍとして、中心に直径が６．０μｍのコアを配置すると共に、中心に配置したコアと直径のみが異なる６本のコアを、中心に配置したコアの周りに配置した。このとき、コア同士の中心間距離Λがそれぞれ４０μｍで、中心のコアの周りに配置されたコアの外周とクラッドの外周との最小距離が２８μｍで、それぞれのコアが三角格子状に配置されるようにした。なお、コアの直径をファイバ化する前の母材で確認したところ互いに隣り合う２つのコアにおいて、その２つのコア径の平均に対して、コアの直径の差が０．３％以上、５％未満の差を有していた。また、それぞれのコアには、酸化ゲルマニウム（ＧｅＯ２）が６．８ｍｏｌ％含有した石英を用い、クラッドには、ドーパントを含有しない石英を用いた。このときコアデルタは、０．７％であった。【００７３】
このマルチコアファイバの波長λが１．３１μｍにおけるモードフィールド径ＭＦＤは、６．６μｍであり、波長λが１．５５μｍにおけるモードフィールド径ＭＦＤは、７．４μｍであった。この値は、７つのすべてのコアにおいて１％以内の誤差であり、ほぼ同じ値であった。従って、このマルチコアファイバは、波長λが１．３１μｍの場合と１．５５μｍの場合とにおいて、（中心間距離）／（モードフィールド径）≧４．３を満たしていた。また、波長が１．３１μｍ及び１．５５μｍの信号光において、（中心から最も遠いコアとクラッドの外周との距離）／（モードフィールド径）≧２．５を満たしていた。【００７４】
また、このマルチコアファイバの波長λが１．３１μｍにおける実効断面積（Aeff）は、３４．５μｍ2であり、波長λが１．５５μｍにおける実効断面積（Aeff）は、４２．５μｍ2であった。さらにケーブルカットオフ波長、ゼロ分散波長を測定したところ、それぞれ１．２７μｍ、１３５１ｎｍであった。また、理論カットオフ波長λｃは、１．２８７μｍであった。従って、上述の式１の値は、波長λが１．３１μｍ、１．５５μｍのそれぞれにおいて、３．９５以上となっていた。また、伝搬損失を測定したところ、波長λが１．３１μｍ、及び、１．５５μｍにおいて、それぞれ０．５４ｄＢ／ｋｍ、０．３６ｄＢ／ｋｍであった。この損失の値は、中心のコア、その周りの６個のコアについて測定してもほぼ同じ値であった。【００７５】
また、長さ２４９２ｍ(２．４９２ｋｍ)で入射側で中心に信号光を入射し、中心と外側のコアから出てきた信号光の強度を測定し、その中心と外側の強度の比からクロストーク量を測定した。その結果、１ｋｍ当たりのクロストーク量は、波長１．３１μｍ、及び、１．５５μｍにおいて、それぞれ−６５ｄＢ、−５６ｄＢとなり、十分に小さなクロストーク量であった。【００７６】
（実施例２）
実施例１と同様にして、長さが２．０ｋｍのマルチコアファイバを作成した。ただし、このマルチコアファイバは、クラッドの直径を１２５μｍとして、中心に直径が５．２５μｍのコアを配置すると共に、中心に配置したコアと直径のみが異なる６本のコアを、中心に配置したコアの周りに配置した。このとき、コア同士の中心間距離Λがそれぞれ３５．２μｍで、中心のコアの周りに配置されたコアの外周とクラッドの外周との最小距離が２４．７μｍで、それぞれのコアが三角格子状に配置されるようにした。なお、コアの直径をファイバ化する前の母材で確認したところ互いに隣り合う２つのコアにおいて、その２つのコア径の平均に対して、コアの直径の差が０．３％以上、５％未満の差を有していた。また、それぞれのコア及びクラッドの材料は、実施例１と同様にした。従って、コアデルタは、実施例１と同様であった。【００７７】
このマルチコアファイバの波長λが１．３１μｍにおけるモードフィールド径ＭＦＤは、６．３μｍであり、波長λが１．５５μｍにおけるモードフィールド径ＭＦＤは、７．３μｍであった。この値は、７つのすべてのコアにおいて１％以内の誤差であり、ほぼ同じであった。従って、このマルチコアファイバは、波長λが１．３１μｍの場合と１．５５μｍの場合とにおいて、（中心間距離）／（モードフィールド径）≧４．３を満たしていた。また、波長が１．３１μｍ及び１．５５μｍの信号光において、（中心から最も遠いコアとクラッドの外周との距離）／（モードフィールド径）≧２．５を満たしていた。【００７８】
また、このマルチコアファイバの波長λが１．３１μｍにおける実効断面積（Aeff）は、３１．１μｍ2であり、波長λが１．５５μｍにおける実効断面積（Aeff）は、４０．１μｍ2であった。さらにケーブルカットオフ波長、ゼロ分散波長を測定したところ、それぞれ１．１２μｍ、１４０９ｎｍであった。また、理論カットオフ波長λｃは、１．１２５μｍであった。従って、上述の式１の値は、波長λが１．３１μｍ、１．５５μｍのそれぞれにおいて、３．９５以上となっていた。また、伝搬損失を測定したところ、波長λが１．３１μｍ、及び、１．５５μｍにおいて、それぞれ０．６５ｄＢ／ｋｍ、０．４４ｄＢ／ｋｍであった。この損失の値は、中心のコア、その周りの６個のコアについて測定してもほぼ同じ値であった。【００７９】
また、長さ１９７０ｍ(１．９７ｋｍ)で入射側で中心に光を入射し、中心と外側のコアから出てきた光の強度を測定し、その中心と外側の強度の比からクロストーク量を測定した。その結果、１ｋｍ当たりのクロストーク量は、波長λが１．３１μｍ、１．５５μｍにおいて、それぞれ−６２ｄＢ、−３８ｄＢであり、十分に小さなクロストーク量であった。【００８０】
（実施例３）
実施例１と同様にして、長さが２．０ｋｍのマルチコアファイバを作成した。ただし、このマルチコアファイバは、クラッドの直径を１２５.８μｍとして、中心に直径が５．２５μｍのコアを配置すると共に、中心に配置したコアと直径のみが異なる６本のコアを、中心に配置したコアの周りに配置した。このとき、コア同士の中心間距離Λがそれぞれ４２μｍで、中心のコアの周りに配置されたコアの外周とクラッドの外周との最小距離が１８．２５μｍで、それぞれのコアが三角格子状に配置されるようにした。なお、コアの直径をファイバ化する前の母材で確認したところ互いに隣り合う２つのコアにおいて、その２つのコア径の平均に対して、コアの直径の差が０．３％以上、５％未満の差を有していた。また、それぞれのコア及びクラッドの材料は、実施例１と同様にした。従って、コアデルタは、実施例１と同様であった。【００８１】
このマルチコアファイバの波長λが１．３１μｍにおけるモードフィールド径ＭＦＤは、６．３μｍであり、波長λが１．５５μｍにおけるモードフィールド径ＭＦＤは、７．３μｍであった。この値は、７つのすべてのコアで１％以内でほぼ同じであった。従って、このマルチコアファイバは、波長λが１．３１μｍの場合と１．５５μｍの場合とにおいて、（中心間距離）／（モードフィールド径）≧４．３を満たしていた。また、波長λが１．５５μｍの信号光において、（中心から最も遠いコアとクラッドの外周との距離）／（モードフィールド径）＝２．５であった。【００８２】
また、このマルチコアファイバの波長λが１．３１μｍにおける実効断面積（Aeff）は、３１．１μｍ2であり、波長λが１．５５μｍにおける実効断面積（Aeff）は、４０．１μｍ2であった。ケーブルカットオフ波長、ゼロ分散波長を測定したところ、それぞれ１．１２μｍ、１４０９ｎｍであった。また、理論カットオフ波長λｃは、１．１２５μｍであった。従って、上述の式１の値は、波長λが１．３１μｍ、１．５５μｍのそれぞれにおいて、３．９５以上となっていた。また、伝搬損失を測定したところ、波長λが１．３１μｍ、及び、１．５５μｍにおいて、それぞれ０．６５ｄＢ／ｋｍ、０．４４ｄＢ／ｋｍであった。この損失の値は、中心のコア、その周りの６個のコアについて測定してもほぼ同じ値であった。【００８３】
また、長さ１９７０ｍ(１．９７ｋｍ)で入射側で中心に光を入射し、中心と外側のコアから出てきた光の強度を測定し、その中心と外側の強度の比からクロストーク量を測定した。その結果、１ｋｍ当たりのクロストーク量は、波長λが１．３１μｍ、１．５５μｍにおいて、それぞれ−６４ｄＢ、−５３ｄＢであり、十分に小さなクロストーク量であった。【００８４】
（実施例４）
実施例１と同様にして、長さが１．２ｋｍのマルチコアファイバを作成した。ただし、このマルチコアファイバは、クラッドの直径を１４５μｍとして、中心に直径が８．３μｍのコアを配置すると共に、中心に配置したコアと直径のみが異なる６本のコアを、中心に配置したコアの周りに配置した。このとき、コア同士の中心間距離Λがそれぞれ４１．６μｍで、中心のコアの周りに配置されたコアの外周とクラッドの外周との最小距離が２７．３５μｍで、それぞれのコアが三角格子状に配置されるようにした。なお、コアの直径をファイバ化する前の母材で確認したところ互いに隣り合う２つのコアにおいて、その２つのコア径の平均に対して、コアの直径の差が０．３％以上、５％未満の差を有していた。また、それぞれのコアには、酸化ゲルマニウム（ＧｅＯ２）が３．９ｍｏｌ％含有した石英を用い、クラッドには、ドーパントを含有しない石英を用いた。このときコアデルタは、０．４％であった。【００８５】
このマルチコアファイバの波長λが１．３１μｍにおけるモードフィールド径ＭＦＤは、８．６１μｍであり、波長λが１．５５μｍにおけるモードフィールド径ＭＦＤは、９．６６μｍであった。この値は、７つのすべてのコアで１％以内であり、ほぼ同じであった。従って、このマルチコアファイバは、波長λが１．３１μｍの場合と１．５５μｍの場合とにおいて、（中心間距離）／（モードフィールド径）≧４．３を満たしていた。また、波長λが１．３１μｍ及び１．５５μｍの信号光において、（中心から最も遠いコアとクラッドの外周との距離）／（モードフィールド径）≧２．５を満たしていた。【００８６】
また、このマルチコアファイバの波長λが１．３１μｍにおける実効断面積（Aeff）は、５９．４μｍ2であり、波長λが１．５５μｍにおける実効断面積（Aeff）は、７２．４μｍ2であった。ケーブルカットオフ波長、ゼロ分散波長を測定したところ、それぞれ１．２８μｍ、１３１４ｎｍであった。また、理論カットオフ波長λｃは、１．４０１μｍであった。従って、上述の式１の値は、波長λが１．３１μｍ、１．５５μｍのそれぞれにおいて、３．９５以上となっていた。また、伝搬損失を測定したところ、波長λが１．３１μｍ、及び、１．５５μｍにおいて、それぞれ０．７７ｄＢ／ｋｍ、０．８２ｄＢ／ｋｍであった。この損失の値は、中心のコア、その周りの６個のコアについて測定してもほぼ同じ値であった。【００８７】
また、長さ１２００ｍ(１．２ｋｍ)で入射側で中心に光を入射し、中心と外側のコアから出てきた光の強度を測定し、その中心と外側の強度の比からクロストーク量を測定した。その結果、１ｋｍ当たりのクロストーク量は、波長λが１．３１μｍ、１．５５μｍにおいて、それぞれ−７２ｄＢ、−３９ｄＢであり、十分に小さなクロストーク量であった。【００８８】
（比較例１）
コア同士の中心間距離Λがそれぞれ４７μｍで、中心のコアの周りに配置されたコアの外周とクラッドの外周との最小距離が１２．９μｍとしたこと以外は、実施例３と同様にしてマルチコアファイバを作成した。【００８９】
このマルチコアファイバの波長λが１．３１μｍにおけるモードフィールド径ＭＦＤと、波長λが１．５５μｍにおけるモードフィールド径ＭＦＤは、それぞれ実施例３と同様であり、波長λが１．３１μｍ、及び、１．５５μｍにおいて、（中心間距離）／（モードフィールド径）≧４．３を満たしていた。また、信号光の波長λが１．５５μｍにおいて、（中心から最も遠いコアとクラッド１２の外周との距離）／（モードフィールド径）＝１．７７であり、２．５５よりも小さい値であった。【００９０】
また、このマルチコアファイバの波長λが１．３１μｍにおける実効断面積（Aeff）は、３１．１μｍ2であり、波長１．５５μｍにおける実効断面積（Aeff）は、４０．１μｍ2であった。さらにケーブルカットオフ波長、ゼロ分散波長を測定したところ、それぞれ１．１２μｍ、１４０９ｎｍであった。また、理論カットオフ波長λｃは、１．１２５μｍであった。従って、上述の式１の値は、波長λが１．３１μｍ、１．５５μｍのそれぞれにおいて、３．９５以上となっていた。【００９１】
また、信号光の伝搬損失を測定したところ、中心のコアは、波長λが１．３１μｍ、及び、１．５５μｍにおいて、それぞれ０．６５ｄＢ／ｋｍ、０．４４ｄＢ／ｋｍであった。その周りの６個のコアにおける信号光の伝搬損失は、波長λが１．３１μｍ、１．５５μｍにおいて、それぞれ０．６９ｄＢ／ｋｍ、１．２ｄＢ／ｋｍであった。この結果より、外側のコアの伝搬損失が中心コアに比べて高いことが分かった。これは、モードフィールド径に対して中心から最も遠いコアとクラッド１２の外周との距離が小さいためであると考えられる。【００９２】
（比較例２）
実施例１と同様にして、長さが５．０ｋｍのマルチコアファイバを作成した。ただし、このマルチコアファイバは、クラッドの直径を１３８μｍとして、中心に直径が７．９μｍのコアを配置すると共に、中心に配置したコアと直径のみが異なる６本のコアを、中心に配置したコアの周りに配置した。このとき、コア同士の中心間距離Λがそれぞれ３９μｍで、中心のコアの周りに配置されたコアの外周とクラッドの外周との最小距離が２６．０５μｍで、それぞれのコアが三角格子状に配置されるようにした。なお、コアの直径をファイバ化する前の母材で確認したところ互いに隣り合う２つのコアにおいて、その２つのコア径の平均に対して、コアの直径の差が０．３％以上、５％未満の差を有していた。また、それぞれのコアには、酸化ゲルマニウム（ＧｅＯ２）が３．９ｍｏｌ％含有した石英を用い、クラッドには、ドーパントを含有しない石英を用いた。このときコアデルタは、０．４％であった。【００９３】
このマルチコアファイバの波長λが１．３１μｍにおけるモードフィールド径ＭＦＤは、８．５８μｍであり、波長λが１．５５μｍにおけるモードフィールド径ＭＦＤは、９．６４μｍであった。この値は、７つのすべてのコアで１％以内であり、ほぼ同じであった。従って、このマルチコアファイバは、波長λが１．３１μｍの場合と１．５５μｍの場合とにおいて、（中心間距離）／（モードフィールド径）は、４．５と４．０５となり、波長λが１．３１μｍの場合は、４．３以上となったが、波長λが１．５５μｍの場合には、４.３より小さくなった。また、波長λが１．３１μｍ及び１．５５μｍの信号光において、（中心から最も遠いコアとクラッドの外周との距離）／（モードフィールド径）≧２．５を満たしていた。【００９４】
また、このマルチコアファイバの波長λが１．３１μｍにおける実効断面積（Aeff）は、５８．６μｍ2であり、波長λが１．５５μｍにおける実効断面積（Aeff）は、７１．６μｍ2であった。ケーブルカットオフ波長、ゼロ分散波長を測定したところ、それぞれ１．２６μｍ、１３１６ｎｍであった。また、理論カットオフ波長λｃは、１．３３１μｍであった。従って、上述の式１の値は、３．７４となり３．９５より小さな値となった。また、伝搬損失を測定したところ、波長λが１．３１μｍ、及び、１．５５μｍにおいて、それぞれ０．７６ｄＢ／ｋｍ、０．８０ｄＢ／ｋｍであった。この損失の値は、中心のコア、その周りの６個のコアについて測定してもほぼ同じ値であった。【００９５】
また、長さ５０００ｍ(５．０ｋｍ)で入射側で中心に光を入射し、中心と外側のコアから出てきた光の強度を測定し、その中心と外側の強度の比からクロストーク量を測定した。その結果、１ｋｍ当たりのクロストーク量は、波長λが１．３１μｍ、１．５５μｍにおいて、それぞれ−５９ｄＢ、−２７ｄＢとなり、波長λが１．３１μｍにおいては、十分に小さなクロストーク量であったが、波長λが１．５５μｍにおいては、−３０ｄＢより大きな値となり、クロストーク量が多いことが分かった。これは、波長λが１．５５μｍにおいて、（中心間距離）／（モードフィールド径）が４．３より小さく、また、上記式１の値が３．９５よりも小さな値であることが原因であると考えられる。【００９６】
（比較例３）
実施例１と同様にして、長さが３．０ｋｍのマルチコアファイバを作成した。ただし、このマルチコアファイバは、クラッドの直径を１２５μｍとして、中心に直径が７．２μｍのコアを配置すると共に、中心に配置したコアと直径のみが異なる６本のコアを、中心に配置したコアの周りに配置した。このとき、コア同士の中心間距離Λがそれぞれ３５．２μｍで、中心のコアの周りに配置されたコアの外周とクラッドの外周との最小距離が２３．９μｍで、それぞれのコアが三角格子状に配置されるようにした。なお、コアの直径をファイバ化する前の母材で確認したところ互いに隣り合う２つのコアにおいて、その２つのコア径の平均に対して、コアの直径の差が０．３％以上、５％未満の差を有していた。また、それぞれのコアには、酸化ゲルマニウム（ＧｅＯ２）が３．９ｍｏｌ％含有した石英を用い、クラッドには、ドーパントを含有しない石英を用いた。このときコアデルタは、０．４％であった。【００９７】
このマルチコアファイバの波長λが１．３１μｍにおけるモードフィールド径ＭＦＤは、８．１８μｍであり、波長λが１．５５μｍにおけるモードフィールド径ＭＦＤは、９．３６μｍであった。この値は、７つのすべてのコアで１％以内であり、ほぼ同じであった。従って、このマルチコアファイバは、波長λが１．３１μｍの場合と１．５５μｍの場合とにおいて、（中心間距離）／（モードフィールド径）は、４．３０と３．７６となり、波長λが１．３１μｍの場合は、４．３以上となったが、波長λが１．５５μｍの場合には、４.３より小さくなった。また、波長λが１．３１μｍ及び１．５５μｍの信号光において、（中心から最も遠いコアとクラッドの外周との距離）／（モードフィールド径）≧２．５を満たしていた。【００９８】
また、このマルチコアファイバの波長λが１．３１μｍにおける実効断面積（Aeff）は、５２．３μｍ2であり、波長λが１．５５μｍにおける実効断面積（Aeff）は、６６．３μｍ2であった。ケーブルカットオフ波長、ゼロ分散波長を測定したところ、それぞれ１．１３μｍ、１３３８ｎｍであった。また、理論カットオフ波長λｃは、１．２０４μｍであった。従って、上述の式１の値は、３．２９となり３．９５より小さな値となった。また、伝搬損失を測定したところ、波長λが１．３１μｍ、及び、１．５５μｍにおいて、それぞれ０．８５ｄＢ／ｋｍ、０．９５ｄＢ／ｋｍであった。この損失の値は、中心のコア、その周りの６個のコアについて測定してもほぼ同じ値であった。【００９９】
また、長さ３０００ｍ(３．０ｋｍ)で入射側で中心に光を入射し、中心と外側のコアから出てきた光の強度を測定し、その中心と外側の強度の比からクロストーク量を測定した。その結果、１ｋｍ当たりのクロストーク量は、波長λが１．３１μｍ、１．５５μｍにおいて、それぞれ−３９ｄＢ、−１２.５ｄＢとなり、波長λが１．３１μｍにおいては、十分に小さなクロストーク量であったが、波長λが１．５５μｍにおいては、−３０ｄＢより大きな値となり、クロストーク量が多いことが分かった。これは、波長λが１．５５μｍにおいて、（中心間距離）／（モードフィールド径）が４．３より小さく、また、上記式１の値が３．９５よりも小さな値であることが原因であると考えられる。【０１００】
以上より、本発明にかかるマルチコアファイバによれば、クロストークが少ないため、大容量の長距離光通信を実現できると考えられる。
【産業上の利用可能性】
【０１０１】
本発明によれば、大容量の長距離光通信を実現できるマルチコアファイバが提供される。
【符号の説明】
【０１０２】
１０、２０、３０・・・マルチコアファイバ
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ・・・コア
１２・・・クラッド
１３・・・内側保護層
１４・・・外側保護層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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